本發(fā)明屬于電池管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池恒流充電控制電路及充電機。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會科技不斷進步，電子通信產(chǎn)品發(fā)展很快，許多電子產(chǎn)品都把電池作為主要的能量來源，很多產(chǎn)品設(shè)備的電池充電器都不能很好很安全的對鋰電池進行充電，常常造成電池的過充而損壞電池的壽命，進而影響其供電功能的發(fā)揮。
電池系統(tǒng)作為大容量儲能領(lǐng)域的儲能設(shè)備，由若干個電池模塊并聯(lián)而成，在對若干個并聯(lián)的電池模塊充電的過程中，由于各個并聯(lián)的電池模塊之間存在不均流不平衡現(xiàn)象，特別在充電啟動過程中，當(dāng)出現(xiàn)個別電池模塊充電電流過大，啟動過流保護功能，斷開該電池模塊所在的充電支路，停止充電，但是充電電流會繼而流向其它電池模塊，造成其他電池模塊的充電電流過大，從而引發(fā)連鎖保護現(xiàn)象，進而不能對并聯(lián)的電池模塊繼續(xù)充電，影響電池模塊對設(shè)備的供電功能；同樣在充電過程中，個別模塊出現(xiàn)過流、故障、充滿等停止充電時，充電裝置的電流流向其他電池模塊，也會引起連鎖過流保護現(xiàn)象，影響電池模塊對設(shè)備的供電功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種電池恒流充電控制電路及充電機，用于解決充電電流過大造成電池過充而引起電池模塊連鎖過流保護現(xiàn)象發(fā)生的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種電池恒流充電控制電路，包括充電控制模塊和用于設(shè)置在充電主回路上的開關(guān)管，其中，充電控制模塊的電流采樣端與充電主回路連接，用于采樣充電主回路上的充電電流，充電控制模塊的輸出端與開關(guān)管的控制端連接，用于根據(jù)采樣的充電電流控制開關(guān)管的通斷時間使充電主回路上的充電電流達到設(shè)定值，并維持該設(shè)定值。
進一步地，所述充電控制模塊包括xl4001芯片和驅(qū)動單元，xl4001芯片的電流采樣端通過采樣電阻與充電主回路連接形成采樣回路，xl4001芯片的功率輸出端通過驅(qū)動單元與開關(guān)管的控制端連接。
進一步地，所述驅(qū)動單元為zxgd3005e6芯片。
進一步地，所述開關(guān)管為igbt或mos管。
進一步地，所述采樣回路包括至少兩條并聯(lián)支路，其中，每一條支路上串設(shè)有相對應(yīng)的開關(guān)元件和采樣電阻。
進一步地，所述的xl4001芯片和驅(qū)動單元采用同一電源模塊供電。
進一步地，xl4001芯片的電流采樣端通過穩(wěn)壓電阻與穩(wěn)壓支路連接，用于提供穩(wěn)定的電壓。
本發(fā)明還提供了一種充電機，包括電池恒流充電控制電路，該電路包括充電控制模塊和設(shè)置在充電機充電主回路上的開關(guān)管，其中，充電控制模塊的電流采樣端與充電主回路連接，用于采樣充電主回路上的充電電流，充電控制模塊的輸出端與開關(guān)管的控制端連接，用于根據(jù)采樣的充電電流控制開關(guān)管的通斷時間使充電主回路上的充電電流達到設(shè)定值，并維持該設(shè)定值。
進一步地，所述充電控制模塊包括xl4001芯片和驅(qū)動單元，xl4001芯片的電流采樣端通過采樣電阻與充電主回路連接形成采樣回路，xl4001芯片的功率輸出端通過驅(qū)動單元與開關(guān)管連接。
進一步地，所述驅(qū)動單元為zxgd3005e6芯片。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明提供的電池恒流充電控制電路，該電路包括充電控制模塊和用于設(shè)置在充電主回路上的開關(guān)管，其中，充電控制模塊的電流采樣端與充電主回路連接，用于采樣充電主回路上的充電電流，充電控制模塊的輸出端與開關(guān)管的控制端連接，用于根據(jù)采樣的充電電流控制開關(guān)管的通斷時間使充電主回路上的充電電流達到設(shè)定值，并維持該設(shè)定值，進而維持對電池的恒流充電，實現(xiàn)了電池模塊的充電過流保護，并實現(xiàn)了電池模塊的恒流充電，避免電池過充造成連鎖保護現(xiàn)象的發(fā)生，提高了電池的使用壽命。
本發(fā)明的充電機包括電池恒流充電控制電路，該電路包括充電控制模塊和用于設(shè)置在充電主回路上的開關(guān)管，其中，充電控制模塊的電流采樣端與充電主回路連接，用于采樣充電主回路上的充電電流，充電控制模塊的輸出端與開關(guān)管的控制端連接，用于根據(jù)采樣的充電電流控制開關(guān)管的通斷時間使充電主回路上的充電電流達到設(shè)定值，并維持該設(shè)定值，進而維持對電池的恒流充電，實現(xiàn)了電池模塊的充電過流保護，并實現(xiàn)了電池模塊的恒流充電，不會對電池造成過充，提高了電池的使用壽命。
附圖說明
圖1為包括有本發(fā)明的恒流充電電路的充電系統(tǒng)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明：
本發(fā)明的一種充電機的實施例：
一種充電機，包括電池恒流充電控制電路，該電路包括設(shè)置在充電主回路上的開關(guān)管和充電控制模塊，其中，充電控制模塊的電流采樣端與充電主回路連接，用于采樣充電主回路上的充電電流，充電控制模塊的輸出端與開關(guān)管的控制端連接，用于根據(jù)采樣的充電電流控制開關(guān)管的通斷時間使充電主回路上的充電電流達到設(shè)定值，并維持該設(shè)定值。
本實施例的充電控制模塊包括xl4001芯片u1和zxgd3005e6芯片u2，xl4001芯片的電流采樣端通過采樣電阻與充電主回路連接形成采樣回路，xl4001芯片的功率輸出端通過zxgd3005e6芯片與開關(guān)管的控制端連接；采樣回路包括兩條并聯(lián)支路，其中，一條支路上串設(shè)有第一開關(guān)元件和第一采樣電阻，另一條支路上穿設(shè)有第二開關(guān)元件和第二采樣電阻；電池系統(tǒng)電源模塊包括供電電源和控制支路，供電電源通過控制支路與充電控制模塊連接；還包括穩(wěn)壓支路，xl4001芯片的電流采樣端通過穩(wěn)壓電阻與穩(wěn)壓支路連接用于提供穩(wěn)定的電壓。
具體的如圖1所示，恒流充電模塊包括低阻值大功率高精度的充電電阻r1、濾波電感l(wèi)、mos管q1；電源模塊包括pnp型三極管q2、電阻r6、r7；電流大小選擇模塊包括繼電器s1和s2、采樣電阻r2和r3；充電控制模塊為xl4001芯片。電池模塊的正極連接充電裝置的正極dc_charge+，濾波電感l(wèi)一端連接電池的負極，一端連接mos管q1的漏極，mos管q1的源極分別于繼電器s1、s2輸出端的一端和充電電阻r1的一端連接，mos管q1的控制端即q1的基極與芯片u2的輸出端連接，采樣電阻r1的另一端與充電裝置的負極dc_charge-連接，繼電器s1、s2輸出端的另一端分別與充電電流大小選擇電阻r2、r3的一端連接，繼電器s1和采樣電阻r2與繼電器s2和采樣電阻r3構(gòu)成并聯(lián)的兩條支路，r2、r3的另一端與穩(wěn)壓電阻r4的一端和xl4001芯片的5腳相連接，其中5腳為恒流檢測電壓腳，7腳和8腳連接三級管q2的源極，為xl4001芯片工作提供電源，三級管q2的基極還連接有電阻r7，三極管q2的發(fā)射極與+15v電源連接，xl4001芯片u1的1腳和2腳與芯片u2連接，經(jīng)芯片u2驅(qū)動后生成mos管q1的觸發(fā)脈沖p2。
本實施例的充電機還包括有電壓穩(wěn)壓電路，可提供高精度電壓為2.5v，該電壓穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管d1、電容c1、穩(wěn)壓電阻r4、r5，r4的另一端、r5的一端、c1的一端與穩(wěn)壓管d1的陰極連接，d1的陽極連接c1的另一端并且與dc_charge-相連，電阻r7的另一端與控制觸發(fā)脈沖p1連接。
電路工作原理為：
當(dāng)為電池模塊正常充電時，啟動圖1中的正常充電路徑，脈沖p1為高電平信號，三極管q2不導(dǎo)通，整個恒流充電模塊供電部分關(guān)斷，恒流充電模塊不工作；當(dāng)檢測到電池模塊的充電電流過大時，關(guān)閉正常充電路徑，給脈沖p1低電平信號，三極管q2導(dǎo)通，芯片u1和芯片u2供電電源接通，整個恒流充電模塊供電部分工作，恒流充電模塊正常工作，設(shè)恒流充電模塊的充電電流為i，則有：
對上式進行變形求解，得到恒定電流i的表達式：
由于芯片u1的5腳為恒流檢測電壓引腳，正常工作中，通過自我調(diào)整1腳和2腳輸出pwm波的占空比來保持5腳電壓恒定0.155v不變。當(dāng)繼電器s1和電阻r1組成的采樣回路或繼電器s2和采樣電阻r2組成的電流采樣回路，采樣的充電電流發(fā)生變化，則會導(dǎo)致芯片u1的5腳電壓發(fā)生變化，此時芯片1腳和2腳會產(chǎn)生恒定頻率150khz的pwm脈沖p2，脈沖p2通過驅(qū)動芯片u2驅(qū)動后生成觸發(fā)脈沖p3，脈沖p3觸發(fā)mos管q1，調(diào)節(jié)mos管q1的導(dǎo)通與關(guān)斷時間的比例，進而維持恒定的充電電流。
電流采樣回路為s1、r2組合和s2、r3組合；通過選擇閉合不同的繼電器s1、s2可選擇不同的充電電流；作為其他實施方式，如果需要多組不同大小的充電電流，可以添加多種組合。
本實施例的電源模塊為三極管q2及其外圍電路的組合，作為其他實施方式，可以采用電源與開關(guān)串聯(lián)的方式，當(dāng)恒流充電模塊工作時，閉合開關(guān)，使芯片u1接通電源，處于正常的工作狀態(tài)。
本實施例中的開關(guān)管q1為igbt或mos管，三極管q2為igbt或mos管。
本實施例中的電流采樣回路所包括的兩條并聯(lián)支路上的開關(guān)元件s1、s2為繼電器，作為其他實施方式還可以采用接觸器作為開關(guān)元件。
本發(fā)明還提供了一種電池恒流充電控制電路，該充電電路可以在電池模塊充電電流過大時，對電池模塊進行恒流充電，實現(xiàn)了對電池模塊的充電過流保護，并可以為電池模塊進行小電流充電，保護了電池，提升了電池壽命，保證了電池模塊對設(shè)備的放電性能的發(fā)揮。
對于電池恒流充電的控制電路已經(jīng)在上述實施例中進行了詳細的說明，在這里不再贅述。
以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于以上所描述的實施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。